AKTUALITY ŠUMAVSKÉHO VÝZKUMU II str. 270 274 Srní 4. 7. října 2004 Vliv managementu na obnovu šumavských lesů Impact of management on forests regeneration in the Bohemian Forest Ivona Matějková* & Magda Jonášová Biologická fakulta JU, Branišovská 31, CZ-37005 České Budějovice, Česká republika *ivona@tix.bf.jcu.cz Abstract An extensive area of mountain spruce forests in the Bohemian Forest (=Šumava Mts., Central Europe) has been affected by a massive bark beetle outbreak since the middle of the 1990s. On the German side (Bavarian Forest National Park), the authorities respect the bark beetle outbreak as a natural process and they have left affected forests in the core zone (ca 10 000 ha) without any intervention. On the Czech side (Šumava National Park), contrary to general principles of management of national parks, classical forest principles have been applied based on the logging of infested trees and artificial reforestation of clear-cut areas. Unfortunately, these measures are practiced even in the core areas of the national park, including the most natural forest stands around raised bogs and stands adjoining the core zone of the Bavarian Forest NP. To justify these activities, the Šumava NP Administration has explained that these forest stands need specialized, long-term correction management in order to compensate for anthropogenic impacts on them in the past. Only a small part of forests is now left without any intervention (1326 ha). The main goal of our research was to test the impact of the both of the above mentioned approaches on the further development of forests of the Bohemian Forest. Detailed data about vegetation, surface cover, abundance of tree seedlings and their microhabitat preferences were collected in the Modrava and Kvilda regions (1000 1275 m a.s.l.) in near-natural wet and semi-wet spruce forests including both dense stands (tree canopy >25%) and stands radically influenced by natural disturbances (tree canopy <25% reduced by bark-beetle outbreaks and windfalls), on clear-cut areas and within sanitated stands (affected trees felled, debarked and left at the sites). The results indicate that the spruce forests influenced by natural disturbances regenerate very well if left without interventions. The bark beetle and windfalls do not present a danger to the forests and could even be considered as a good tool for the transformation of less natural forests to more naturally structured forests. Intervention against bark beetle leads to the severe disturbance of the whole ecosystem and considerably delays restoration processes. It is clearly evident that the theory of the ŠNP Administration about need for specialised correction management in the first zones does not only come from any rational principle but it appears to be false. Key words: mountain forest, bark beetle outbreak, natural regeneration, logging trees, seedling recruitment ÚVOD Horské smrčiny na české i bavorské straně Šumavy byly v polovině 90. let postiženy silným rozvojem populace lýkožrouta smrkového (Ips typographus). V jádrové zóně NP Bavorský les jsou respektovány přírodní procesy a lesy jsou ponechávány přirozenému vývoji. V jádrových zónách NP Šumava, v rozporu s principy IUCN o managementu národních parků, byl do nedávné doby praktikován lesnicko-technický postup likvidace kůrovcem napadených stromů těžbou, většinou holou sečí. Tento přístup vycházel z teorie, že porosty zde 270
potřebují tzv. korektivní management, který by kompenzoval dřívější antropogenní vlivy (ZATLOUKAL 1998). Cílem výzkumu bylo srovnat a vyhodnotit možnosti obnovy šumavských lesů v závislosti na různých typech managementu. METODIKA Výzkum byl prováděn v oblasti Modravska a Kvildska na lokalitách s výskytem přírodě blízkých podmáčených až polopodmáčených smrčin kolem slatí. Na transektech 5 100 m, vedených kolmo na vrstevnice, bylo analyzováno celkem 535 ploch následně rozčleněných do čtyř skupin: (1) Plochy s převahou zelených stromů zápoj stromového patra nad 25 % (115 ploch). (2) Plochy se zápojem stromového patra pod 25%, k jehož redukci došlo vlivem přírodních disturbancí: polouschlé až uschlé lesní porosty v důsledku kůrovcové kalamity včetně stabilizovaných kůrovcových ok v podmáčených smrčinách, polopralesovité až pralesovité nevyklizené plochy lesa postižené větrnými kalamitami atd. (155 ploch). (3) Vytěžené plochy (holiny) s ponechanou dřevní hmotou od 0 20% (174 ploch). (4) Asanované porosty (stromy napadené kůrovcem a poškozené větrem zasanovány oloupáním kůry a ponechány v porostu) (91 ploch). Sběr dat: (a) v základní ploše 10 10 m: % pokryvnost E 3 ; (b) ve vnitřní plošce 3 3 m: vegetační snímek, počty semenáčků smrku a listnatých dřevin tříděných podle výškových kategorií a mikrostanovišť. VÝSLEDKY A DISKUSE Vegetace a mechové patro Srovnávané typy porostů vykázaly průkazné rozdíly v druhové skladbě bylinného patra (Obr. 1, RDA analýza, p <0.005). V zapojených lesních porostech byly charakteristickými komponentami Lycopodium annotinum a Vaccinium myrtillus, v méně zapojených porostech Dryopteris dilatata a Oxalis acetosella. K druhům vázaných na holiny patřily zejména Calamagrostis villosa, Luzula sylvatica, Avenella flexuosa a Rubus idaeus, na silně podmáčených místech také Carex canescens. Asanované porosty zcela postrádaly indikační druhy v bylinném patře. Celková pokryvnost bylinného patra (Vegetation) byla vyšší na holinách nežli v lesních porostech, které se naopak vyznačovaly vyšší pokryvností mechorostů (Mosses). Zmlazení dřevin Ve studovaných typech porostů byly zjištěny průkazné rozdíly v druhovém i výškovém spektru zmlazujících dřevin (Obr. 2, CCA analýza, p=0,001). Nebyl nalezen žádný vztah mezi semenáčky smrku a některým ze studovaných typů managementu. Projevila se však úzká vazba pionýrských dřevin na holiny v podobě soustředěného výskytu semenáčků břízy, vrb (u obou průměrně 3 ks.m 2 ) a osiky (průměrně 0,4 ks.m 2 ). V případě jeřábu se jednalo pouze o nejnižší kategorii do výšky 20 cm. S rostoucí výškou semenáčů naopak vzrůstala korelace s lesními porosty prosvětlenými vlivem přírodních disturbancí (E 3 <25%). Průměrný počet semenáčů zde dosahoval bezmála 8 ks.m 2, což je při srovnání s holinami (2,5 ks.m 2 ) a asanovanými porosty (2 ks.m 2 ) téměř čtyřnásobné množství. Svou roli zde sehrál i ochranný efekt popadaných kmenů a kořenových talířů jako bariéry proti lesní zvěři. V některých uschlých porostech, avšak mimo zkoumané plochy, byly nalezeny semenáčky buku. Z celkového množství semenáčků byl ve všech typech biotopů nejpočetněji zastoupen 271
-0.4 1.0 SANITATION Epilangu Lycoanno CANOPY>25 Carecane Vaccmyrt Rubuidae Avenflex Luzusylv Dryodila Oxalacet Mosses Calavill CLEARCUT Vegetation CANOPY<25-0.6 0.8 Obr. 1. Charakteristika vegetace ve vztahu k typu managementu. CANOPY>25 lesní porosty s pokryvností E 3 >25 %, CANOPY<25 lesní porosty s pokryvností E 3 <25 %, CLEARCUT holiny bez dřevní hmoty, SANITATION asanované porosty s ponechanou dřevní hmotou. RDA analýza, p<0,005. Fig. 1. Vegetation pattern in relation to the management regimes. CANOPY>25 forest stands with tree canopy >25%, CANOPY<25 forest stands with tree canopy <25%, CLEARCUT clear-cut areas, SAN- ITATION sanitated stands. RDA analysis, p<0.005. 272-1.0 1.0 CANOPY>25 SANITATION Pi1 Pi2 So2 Pi4 Pi3 So3 So4 Be3 So1 Be2 Be1 Sx1 Pt2-3 Sx2-3 CLEARCUT Pt1 CANOPY<25-0.6 1.2 Obr. 2. Vztahy mezi typem managementu a semenáčky jednotlivých dřevin roztříděných do výškových kategorií (CCA analýza, p=0,001). (Pi=Picea abies, So=Sorbus aucuparia, Be=Betula pendula, Sx=Salix aurita, Pt=Populus tremula. Pi1: semenáčky <10 cm, Pi2: 10 20 cm, Pi3: 20 100 cm, Pi4: 100 300 cm; So1, Be1, Sx1, Pt1: <20 cm, So2, Be2, Sx2, Pt2: 20 50 cm, So3, Be3, Sx3, Pt3: 50 100 cm, So4: >100 cm). Vysvětlivky k typu managementu viz Obr. 1. Fig. 2. Correlations between management types and seedlings recruitment, analysed for the seedling split into age/size groups (CCA analysis, p=0.001). (Pi=Picea abies, So=Sorbus aucuparia, Be=Betula pendula, Sx=Salix aurita, Pt=Populus tremula. Pi1: seedlings <10 cm, Pi2: 10 20 cm, Pi3: 20 100 cm, Pi4: 100 300 cm; So1, Be1, Sx1, Pt1: <20 cm, So2, Be2, Sx2, Pt2: 20 50 cm, So3, Be3, Sx3, Pt3: 50 100 cm, So4: >100 cm).
Obr. 3. Počty semenáčků smrku na 1 ha v závislosti na typu managementu (vysvětlivky viz Obr. 1). (ANO- VA, p<0,001). Fig. 3. Densities of spruce seedlings per 1 ha within different management types (ANOVA, p<0.001). Obr. 4. Počty semenáčků smrku na 100 m 2 mikrostanoviště (ANOVA, p<0,001). Fig. 4. Densities of spruce seedlings per 100 m 2 in various microsites: Trouch = decaying wood, Mech = Mosses, Vegetace = vegetation, Opad = litter, K. talíře = root plates, Holá půda = bare soil. (ANOVA, p<0.001). 273
smrk, v lesních porostech však hustoty semenáčů dosahovaly několikanásobně vyšších hodnot než na holinách a v asanovaných porostech (Obr. 3, ANOVA, p <0,001). Počty semenáčků se průkazně lišily také v závislosti na jednotlivých mikrostanovištích (Obr. 4, ANOVA, p <0,001). Nejvhodnějším substrátem pro zmlazení smrku je bezesporu tlející dřevo, což potvrzuje i předchozí výzkum v oblasti Březníku (JONÁŠOVÁ 2001). Tento jev je běžně udáván i z jiných jehličnatých lesů (HARMON & FRANKLIN 1989, MALCOLM & HUNTER 1999, DUNAJSKI & WHISENANT 2002). Druhé nejvýznamnější mikrostanoviště pro zmlazení smrku představovaly mechorosty. Za téměř bezvýznamný substrát lze považovat holou půdu. Semenáčky listnatých dřevin byly nejčastěji nalézány ve vegetaci a mechorostech, případně v opadu. ZÁVĚR Porosty v podmáčených a polopodmáčených smrčinách, které se vyvíjejí bez lidských zásahů, tj. pouze pod vlivem přírodních disturbancí (kůrovec, větrné polomy a vývraty), vykazují dobré regenerační schopnosti díky vhodným mikroklimatickým i mikrostanovištním podmínkám. Přírodní disturbance navíc přispívají k vytváření diferencovanějších porostů. Na holinách oproti tomu dochází k drastickému narušení přírodních procesů včetně redukce vhodných substrátů pro zmlazení dřevin. K destabilizaci dochází i v asanovaných porostech. Výsledky jednoznačně ukazují, že teze Správy NPŠ o potřebě tzv. korektivního managementu v prvních zónách NP nespočívala na racionálním základě a zcela odporovala základnímu poslání národních parků. Poděkování. Je nám milou povinností poděkovat 25 voluntérům z Čech i ze zahraničí za vydatnou pomoc při sběru dat v terénu. Za odbornou spolupráci při jejich statistickém vyhodnocování děkujeme M. Konvičkovi. Za pečlivou revizi textu a cenné připomínky děkujeme J. Fantovi. LITERATURA DUNAJSKI A. & WHISENANT S., 2002: Microhabitat preferences of seedlings in a degraded mountain Norway spruce forest. In: Conference Abstracts from 3 rd European Conference on Restoration Ecology, 25 31 August 2002, Budapest. HARMON M.E. & FRANKLIN J.F., 1989: Tree seedlings on logs in Picea Tsuga forests of Oregon and Washington. JONÁŠOVÁ M., 2001: Regenerace horských smrčin po kůrovcové kalamitě. Silva Gabreta, 6: 241 248. MALCOLM L. & HUNTER J.R., 1999: Maintaining biodiversity in forest ecosystems. Cambridge University Press. ZATLOUKAL V., 1998: Historické a současné příčiny kůrovcové kalamity v Národním parku Šumava. Silva Gabreta, 2: 327 357. posl 274